|生物基降解塑料:PHA
聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates , PHA)是一种高分子生物材料 , 存在于细菌细胞等微生物细胞中(类似细菌脂肪) 。 PHA 既是细菌在生长条件不平衡时的产物 , 也是微生物体内的碳源和能量的储存物质 。 相比其他可降解塑料 , PHA具有可自然降解、生物相容、气体阻隔性的优势 , 但价格更高、贮存稳定性差 。
目前 , 应用最广泛的可降解塑料 PBAT 和 PLA 均无法实现自然降解 ,都需要微生物参与经过一定温度下的堆肥过程才能实现降解;而 PHA 具有自发的生物可降解性 , 无需堆肥即可在自然环境下降解 , 且降解时间可控 。 PHA 甚至可以在土壤、海水、湖水、生物体内都可以被降解主要是微生物种群通过 PHA 水解酶将 PHA 降解为自己需要的营养物质 。
PHA——生物可降解塑料
PHA 相关研究起源于 20 世纪 20 年代 , 如今已经逐步开始产业化 。
1926年 , 法国学者 Lemoigne在巨大茅孢杆菌的细胞中发现了PHB积累物;
1958年williamson用微生物巨大芽孢杆菌高效合成了聚-β-羟基丁酸酯 。
【|生物基降解塑料:PHA】20世纪80年代初 , 在细菌合成的PHA中发现了3-羟基戊酸(3HV)、3-羟基己酸(3HHx)和3-羟基辛酸(3HO)单体 。
20世纪80年代 , 奥地利的 Chemie Linz AG公司最早实现PHB的商品化; 英国的ICI公司进行PHBV的商品化 , 商品命名为“Bio Pol” , 年产量已达1000吨 。
PHA 不仅具有常见高分子材料的基本特征 , 如良好的理化性能与热加工性能等 , 还具有一些特殊的材料学特征 , 如:光学异构性、压电性、气体阻隔性等 。 不仅如此 , PHA 作为生物基材料 , 还具有非常重要生物相容性:PHA 在生物体内的降解产物主要是小分子低聚物或是单体成分 , 对人体无毒无害 , 也不会引起强烈的排异反应 。
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